TecnoRed
Editorial: Tecnology Diseño y Redacción: José Poleo
JULIO 2021
- Establecimien
to De
Conexión.
- PDU.
- Elementos De
Protocolos De
Transporte.
Novedades de este mes
Y Más…
CapaDe
Transporte
Información Trascendental
© Copyright 2021 Disfruta de tu copia GRATUITA
INDICE
• Fases De Establecimiento De Conexión…………….Pag 1-3
• Transferencia De Datos……………………………...Pag 4
• Fin De Conexión……………………………………..Pag 4
• Formato De La PDU (Segmento) Asociada Al TCP…Pag 5-7
• Elementos de protocolos de transporte.........................Pág. 8-10
• PDU...............................................................................Pág. 11
FasesDeEstablecimientoDeConexión
El primer enlace solicita la sincronización. El
segundo enlace acusa recibo de la solicitud de
sincronización inicial y sincroniza los parámetros de
conexión en la dirección opuesta. El tercer segmento
de enlace es un acuse de recibo que se utiliza para
informarle al destino que ambos lados están de
acuerdo en que se estableció una conexión.
Cuando dos hosts se comunican utilizando TCP, se
establece una conexión antes de que puedan
intercambiarse los datos. Luego de que se completa
la comunicación, se cierran las sesiones y la
conexión finaliza. Los mecanismos de conexión y
sesión habilitan la función de confiabilidad de TCP.
Vea en la figura los pasos para establecer y terminar
una conexión del TCP.
1
Los hosts hacen un seguimiento de cada segmento de datos dentro de una sesión e intercambian información
sobre qué datos se reciben mediante la información del encabezado TCP. TCP es un protocolo full-duplex,
en el que cada conexión representa dos streams de comunicación unidireccionales, o sesiones. Para
establecer la conexión los hosts realizan un protocolo de enlace de tres vías. Los bits de control en el
encabezado TCP indican el progreso y estado de la conexión. Enlace de tres vías:
• Establece que el dispositivo de destino se presente en la red.
• Verifica que el dispositivo de destino tenga
un servicio activo y que acepte solicitudes en
el número de puerto de destino que el cliente
de origen intenta utilizar para la sesión,
• Informa al dispositivo de destino que el
cliente de origen intenta establecer una sesión
de comunicación en dicho número de puerto
En las conexiones TCP, el cliente del host establece la conexión con el servidor. Los tres pasos en el
establecimiento de una conexión TCP son:
2
El cliente de origen solicita una sesión de
comunicación de cliente a servidor con el servidor.
El servidor acusa recibo de la sesión de comunicación
de cliente a servidor y solicita una sesión de
comunicación de servidor a cliente.
El cliente de origen acusa recibo de la sesión de
comunicación de servidor a cliente.
Paso 1
Paso 2
Paso 3
Para comprender el proceso de enlace de tres vías, observe los diversos valores que intercambian ambos
hosts. Dentro del encabezado del segmento TCP, existen seis campos de 1 bit que contienen información
de control utilizada para gestionar los procesos de TCP. Estos campos son los siguientes:
3
URG campo indicador urgente importante
ACK campo de acuse de recibo
importante
PSH función de empuje
RST restablecer la conexión
SYN sincronizar números de secuencia
FIN no hay más datos del emisor
Los campos ACK y SYN son importantes para el análisis
del protocolo de enlace de tres vías.
Transferenciadedatos
Durante la etapa de transferencia de datos, una serie de
mecanismos claves determinan la fiabilidad y robustez
del protocolo. Entre ellos están incluidos el uso del
número de secuencia para ordenar los segmentos TCP
recibidos y detectar paquetes duplicados, checksums
para detectar errores, asentimientos y temporizadores
para detectar pérdidas o retrasos y ventanas deslizantes
para el control de flujo de datos.
4
Fin De Conexión
La fase de finalización de la conexión usa una
negociación en cuatro pasos (four-way handshake),
terminando la conexión desde cada lado
independientemente. Cuando uno de los dos extremos
de la conexión desea parar su "mitad" de conexión
transmite un paquete FIN, que el otro interlocutor
asentirá con un ACK. Por tanto, una desconexión típica
requiere un par de segmentos FIN y ACK desde cada
lado de la conexión.
Una conexión puede estar "medio abierta" en el caso de
que uno de los lados la finalice, pero el otro no. El lado
que ha dado por finalizada la conexión no puede enviar
más datos, pero la otra parte si podrá.
FormatoDeLaPDU(Segmento)
AsociadaAlTCP
.
Como sabemos, el flujo de información se divide en uno o más segmentos con el fin de que la
información viaje a través de la red, estos segmentos son enumerados para así facilitar su
desempaquetamiento.
5
Puertofuente(16bits). Puerto de la máquina origen. Al igual que el puerto
destino es necesario para identificar la conexión actual.
Puertodestino(16bits). Puerto de la máquina destino.
Númerodesecuencia
(32bits).
Indica el número de secuencia del primer byte que
trasporta el segmento.
Númerodeacusede
recibo(32bits).
Indica el número de secuencia del siguiente byte que se
espera recibir. Con este campo se indica al otro
extremo de la conexión que los bytes anteriores se han
recibido correctamente.
HLEN (4bits). Longitud de la cabecera medida en múltiplos de 32 bits
(4 bytes). El valor mínimo de este campo es 5, que
corresponde a un segmento sin datos (20 bytes).
6
Reservado(6bits). Bits reservados para un posible uso futuro.
Bitsdecódigo o
indicadores(6bits).
Los bits de código determinan el propósito y contenido del
segmento. A continuación, se explica el significado de cada
uno de estos bits (mostrados de izquierda a derecha) si está a
1.
URG El campo puntero de urgencia contiene información válida.
ACK El campo número de acuse de recibo contiene información
válida, es decir, el segmento actual lleva un ACK. Un mismo
segmento puede transportar los datos de un sentido y las
confirmaciones del otro sentido de la comunicación.
PSH La aplicación ha solicitado una operación push (enviar los
datos existentes en la memoria temporal sin esperar a
completar el segmento).
RST Interrupción de la conexión actual.
SYN Sincronización de los números de secuencia. Se utiliza al
crear una conexión para indicar al otro extremo cual va a ser
el primer número de secuencia con el que va a comenzar a
transmitir.
FIN Indica al otro extremo que la aplicación ya no tiene más
datos para enviar. Se utiliza para solicitar el cierre de la
conexión actual.
Ventana(16bits). Número de bytes que el emisor del segmento está dispuesto a
aceptar por parte del destino.
7
Sumadeverificación
(24bits).
Suma de comprobación de errores del segmento actual. Para
su cálculo se utiliza una pseudo-cabecera que también
incluye las direcciones IP origen y destino.
Punterodeurgencia
(8bits).
Se utiliza cuando se están enviando datos urgentes que tienen
preferencia sobre todos los demás e indica el siguiente byte
del campo Datos que sigue a los datos urgentes. Esto le
permite al destino identificar donde terminan los datos
urgentes. Nótese que un mismo segmento puede contener
tanto datos urgentes (al principio) como normales (después
de los urgentes).
Relleno. Se utiliza para que la longitud de la cabecera sea múltiplo de
32 bits.
Opciones(variable). Si está presente únicamente se define una opción: el tamaño
máximo de segmento que será aceptado.
Datos Información que envía la aplicación.
Elementosdeprotocolosde
transporte
Cuando un proceso desea establecer una conexión con
un computador de aplicación remoto, debe especificar a
cuál se conectará (¿a quién le llegará el mensaje?). El
método que normalmente se emplea es definir
direcciones de transporte en las que los procesos pueden
estar a la escucha de solicitudes de conexiones. En
Internet, estos puntos terminales se denominan puertos,
pero usaremos el término genérico de TSAP (Punto de
Acceso al Servicio de Transporte). Los puntos
terminales análogos de la capa de red se llaman NSAP
(Punto de Acceso al Servicio de Red). Las direcciones
IP son ejemplos de NSAPS.
8
Direccionamiento
Establecimiento De Una Conexión
El establecimiento de una conexión parece fácil, pero en realidad
es sorprendentemente difícil. A primera vista, parecería que es
suficiente con mandar una TPDU (Unidad de Datos del Protocolo
de Transporte) con la petición de conexión y esperar a que el otro
acepte la conexión. El problema viene cuando la red puede perder,
almacenar, o duplicar paquetes. El principal problema es la
existencia de duplicados retrasados. Esto puede solucionarse de
varias maneras (ninguna es muy satisfactoria). Una es utilizar
direcciones de transporte desechables. En este enfoque cada vez
que necesitemos una dirección la creamos. Al liberarse la
conexión descartamos la dirección y no se vuelve a utilizar. O
también asignar una secuencia dentro de los datos transmitidos,
pero estos plantean el problema de que si se pierde la conexión
perdemos el orden del identificador y ya no funciona.
9
La solución sería más fácil si los paquetes viejos se eliminaran de la
subred cada cierto tiempo de vida. Para ello podemos utilizar las
siguientes técnicas: Un diseño de subred Restringido. Colocar un
contador de saltos en cada paquete. Marcar el tiempo de cada paquete.
Pero en la práctica no vale solo con hacer esto, sino que tenemos que
garantizar que todas las confirmaciones de los paquetes también se
eliminan.
Liberación De Una Conexión
La liberación de una conexión es más fácil que su
establecimiento. No obstante, hay más escollos de los que uno
podría imaginar. Hay dos estilos de terminación de una conexión:
liberación asimétrica y liberación simétrica. La liberación
asimétrica es la manera en que funciona el mecanismo telefónico:
cuando una parte cuelga, se interrumpe la conexión. La liberación
simétrica trata la conexión como dos conexiones unidireccionales
distintas, y requiere que cada una se libere por separado. La
liberación asimétrica es abrupta y puede resultar en la pérdida de
datos. Por lo que es obvio que se requiere un protocolo de
liberación más refinado para evitar la pérdida de datos. Una
posibilidad es usar la liberación simétrica, en la que cada
dirección se libera independientemente de la otra. Aquí, un host
puede continuar recibiendo datos aun tras haber enviado una
TPDU de desconexión.
La liberación simétrica es ideal cuando un proceso tiene una cantidad fija de datos por enviar y sabe con
certidumbre cuándo los ha enviado. En otras situaciones, la determinación de si se ha efectuado o no todo el
trabajo y se debe terminarse o no la conexión no es tan obvia. Podríamos pensar en un protocolo en el que el host
1 diga:” Ya terminé, ¿Terminaste también?”. Si el host 2 responde “Ya terminé también. Adiós”, la conexión
puede liberarse con seguridad.
Pero no es tan fiable por el problema de que siempre tendremos que esperar
la confirmación de los mensajes recibidos y si esta confirmación no llega no
libera la conexión y después puede que necesite la confirmación de que
llegó la confirmación y entraríamos en un bucle del que no podemos salir.
Podemos hacer que al host 1 si no le llega la confirmación después de N
intentos (es que quiere la desconexión), se libere. Esto produce una
conexión semiabierta en la que el host 1 está desconectado pero el host 2 no
como no le llega la confirmación no se desconecta nunca. Para solucionar
esto creamos una regla por la cual, si al host 2 no le llega ninguna TPDU
durante cierta cantidad de segundos, se libera automáticamente.
10
Administración de conexión:
Es un compendio de los otros elementos englobado en
uno. Todo esto con el fin de poder llevar un control
sobre las redes.
Engloba
PDU
Significa "Unidad de datos de protocolo". Una PDU es un bloque específico de información transferida a
través de una red. A menudo se usa en referencia a la Modelo OSI, ya que describe los diferentes tipos de datos
que se transfieren desde cada capa. La PDU para cada capa del modelo OSI se enumera a continuación.
11
Capafísica
Bits crudos (1 o 0) transmitido
físicamente a través de hardware.
Capadeenlacede
datos
un marco (o serie de bits).
Capadered
paquete que contiene la dirección de
origen y destino.
Capadetransporte
un segmento que incluye un TCP
encabezado.
Capadesesión
datos pasados a la conexión de red.
Capadepresentación
datos formateados para la
presentación.
Capadeaplicación
datos recibidos o transmitidos por un
software solicitud.
Como puede ver, la unidad de datos del protocolo cambia entre las siete capas diferentes. La información
resultante que se transfiere desde la capa de aplicación a la capa física (y viceversa) no se modifica, pero el dato
sufre una transformación en el proceso. La PDU define el estado de los datos a medida que se mueve de una
capa a la siguiente.
TecnoRed
Editorial: Tecnology Diseño y Redacción: José Poleo
JULIO 2021
© Copyright 2021

Capa De Transporte

  • 1.
    TecnoRed Editorial: Tecnology Diseñoy Redacción: José Poleo JULIO 2021 - Establecimien to De Conexión. - PDU. - Elementos De Protocolos De Transporte. Novedades de este mes Y Más… CapaDe Transporte Información Trascendental © Copyright 2021 Disfruta de tu copia GRATUITA
  • 2.
    INDICE • Fases DeEstablecimiento De Conexión…………….Pag 1-3 • Transferencia De Datos……………………………...Pag 4 • Fin De Conexión……………………………………..Pag 4 • Formato De La PDU (Segmento) Asociada Al TCP…Pag 5-7 • Elementos de protocolos de transporte.........................Pág. 8-10 • PDU...............................................................................Pág. 11
  • 3.
    FasesDeEstablecimientoDeConexión El primer enlacesolicita la sincronización. El segundo enlace acusa recibo de la solicitud de sincronización inicial y sincroniza los parámetros de conexión en la dirección opuesta. El tercer segmento de enlace es un acuse de recibo que se utiliza para informarle al destino que ambos lados están de acuerdo en que se estableció una conexión. Cuando dos hosts se comunican utilizando TCP, se establece una conexión antes de que puedan intercambiarse los datos. Luego de que se completa la comunicación, se cierran las sesiones y la conexión finaliza. Los mecanismos de conexión y sesión habilitan la función de confiabilidad de TCP. Vea en la figura los pasos para establecer y terminar una conexión del TCP. 1 Los hosts hacen un seguimiento de cada segmento de datos dentro de una sesión e intercambian información sobre qué datos se reciben mediante la información del encabezado TCP. TCP es un protocolo full-duplex, en el que cada conexión representa dos streams de comunicación unidireccionales, o sesiones. Para establecer la conexión los hosts realizan un protocolo de enlace de tres vías. Los bits de control en el encabezado TCP indican el progreso y estado de la conexión. Enlace de tres vías: • Establece que el dispositivo de destino se presente en la red. • Verifica que el dispositivo de destino tenga un servicio activo y que acepte solicitudes en el número de puerto de destino que el cliente de origen intenta utilizar para la sesión, • Informa al dispositivo de destino que el cliente de origen intenta establecer una sesión de comunicación en dicho número de puerto
  • 4.
    En las conexionesTCP, el cliente del host establece la conexión con el servidor. Los tres pasos en el establecimiento de una conexión TCP son: 2 El cliente de origen solicita una sesión de comunicación de cliente a servidor con el servidor. El servidor acusa recibo de la sesión de comunicación de cliente a servidor y solicita una sesión de comunicación de servidor a cliente. El cliente de origen acusa recibo de la sesión de comunicación de servidor a cliente. Paso 1 Paso 2 Paso 3
  • 5.
    Para comprender elproceso de enlace de tres vías, observe los diversos valores que intercambian ambos hosts. Dentro del encabezado del segmento TCP, existen seis campos de 1 bit que contienen información de control utilizada para gestionar los procesos de TCP. Estos campos son los siguientes: 3 URG campo indicador urgente importante ACK campo de acuse de recibo importante PSH función de empuje RST restablecer la conexión SYN sincronizar números de secuencia FIN no hay más datos del emisor Los campos ACK y SYN son importantes para el análisis del protocolo de enlace de tres vías.
  • 6.
    Transferenciadedatos Durante la etapade transferencia de datos, una serie de mecanismos claves determinan la fiabilidad y robustez del protocolo. Entre ellos están incluidos el uso del número de secuencia para ordenar los segmentos TCP recibidos y detectar paquetes duplicados, checksums para detectar errores, asentimientos y temporizadores para detectar pérdidas o retrasos y ventanas deslizantes para el control de flujo de datos. 4 Fin De Conexión La fase de finalización de la conexión usa una negociación en cuatro pasos (four-way handshake), terminando la conexión desde cada lado independientemente. Cuando uno de los dos extremos de la conexión desea parar su "mitad" de conexión transmite un paquete FIN, que el otro interlocutor asentirá con un ACK. Por tanto, una desconexión típica requiere un par de segmentos FIN y ACK desde cada lado de la conexión. Una conexión puede estar "medio abierta" en el caso de que uno de los lados la finalice, pero el otro no. El lado que ha dado por finalizada la conexión no puede enviar más datos, pero la otra parte si podrá.
  • 7.
    FormatoDeLaPDU(Segmento) AsociadaAlTCP . Como sabemos, elflujo de información se divide en uno o más segmentos con el fin de que la información viaje a través de la red, estos segmentos son enumerados para así facilitar su desempaquetamiento. 5 Puertofuente(16bits). Puerto de la máquina origen. Al igual que el puerto destino es necesario para identificar la conexión actual. Puertodestino(16bits). Puerto de la máquina destino. Númerodesecuencia (32bits). Indica el número de secuencia del primer byte que trasporta el segmento. Númerodeacusede recibo(32bits). Indica el número de secuencia del siguiente byte que se espera recibir. Con este campo se indica al otro extremo de la conexión que los bytes anteriores se han recibido correctamente. HLEN (4bits). Longitud de la cabecera medida en múltiplos de 32 bits (4 bytes). El valor mínimo de este campo es 5, que corresponde a un segmento sin datos (20 bytes).
  • 8.
    6 Reservado(6bits). Bits reservadospara un posible uso futuro. Bitsdecódigo o indicadores(6bits). Los bits de código determinan el propósito y contenido del segmento. A continuación, se explica el significado de cada uno de estos bits (mostrados de izquierda a derecha) si está a 1. URG El campo puntero de urgencia contiene información válida. ACK El campo número de acuse de recibo contiene información válida, es decir, el segmento actual lleva un ACK. Un mismo segmento puede transportar los datos de un sentido y las confirmaciones del otro sentido de la comunicación. PSH La aplicación ha solicitado una operación push (enviar los datos existentes en la memoria temporal sin esperar a completar el segmento). RST Interrupción de la conexión actual. SYN Sincronización de los números de secuencia. Se utiliza al crear una conexión para indicar al otro extremo cual va a ser el primer número de secuencia con el que va a comenzar a transmitir. FIN Indica al otro extremo que la aplicación ya no tiene más datos para enviar. Se utiliza para solicitar el cierre de la conexión actual. Ventana(16bits). Número de bytes que el emisor del segmento está dispuesto a aceptar por parte del destino.
  • 9.
    7 Sumadeverificación (24bits). Suma de comprobaciónde errores del segmento actual. Para su cálculo se utiliza una pseudo-cabecera que también incluye las direcciones IP origen y destino. Punterodeurgencia (8bits). Se utiliza cuando se están enviando datos urgentes que tienen preferencia sobre todos los demás e indica el siguiente byte del campo Datos que sigue a los datos urgentes. Esto le permite al destino identificar donde terminan los datos urgentes. Nótese que un mismo segmento puede contener tanto datos urgentes (al principio) como normales (después de los urgentes). Relleno. Se utiliza para que la longitud de la cabecera sea múltiplo de 32 bits. Opciones(variable). Si está presente únicamente se define una opción: el tamaño máximo de segmento que será aceptado. Datos Información que envía la aplicación.
  • 10.
    Elementosdeprotocolosde transporte Cuando un procesodesea establecer una conexión con un computador de aplicación remoto, debe especificar a cuál se conectará (¿a quién le llegará el mensaje?). El método que normalmente se emplea es definir direcciones de transporte en las que los procesos pueden estar a la escucha de solicitudes de conexiones. En Internet, estos puntos terminales se denominan puertos, pero usaremos el término genérico de TSAP (Punto de Acceso al Servicio de Transporte). Los puntos terminales análogos de la capa de red se llaman NSAP (Punto de Acceso al Servicio de Red). Las direcciones IP son ejemplos de NSAPS. 8 Direccionamiento Establecimiento De Una Conexión El establecimiento de una conexión parece fácil, pero en realidad es sorprendentemente difícil. A primera vista, parecería que es suficiente con mandar una TPDU (Unidad de Datos del Protocolo de Transporte) con la petición de conexión y esperar a que el otro acepte la conexión. El problema viene cuando la red puede perder, almacenar, o duplicar paquetes. El principal problema es la existencia de duplicados retrasados. Esto puede solucionarse de varias maneras (ninguna es muy satisfactoria). Una es utilizar direcciones de transporte desechables. En este enfoque cada vez que necesitemos una dirección la creamos. Al liberarse la conexión descartamos la dirección y no se vuelve a utilizar. O también asignar una secuencia dentro de los datos transmitidos, pero estos plantean el problema de que si se pierde la conexión perdemos el orden del identificador y ya no funciona.
  • 11.
    9 La solución seríamás fácil si los paquetes viejos se eliminaran de la subred cada cierto tiempo de vida. Para ello podemos utilizar las siguientes técnicas: Un diseño de subred Restringido. Colocar un contador de saltos en cada paquete. Marcar el tiempo de cada paquete. Pero en la práctica no vale solo con hacer esto, sino que tenemos que garantizar que todas las confirmaciones de los paquetes también se eliminan. Liberación De Una Conexión La liberación de una conexión es más fácil que su establecimiento. No obstante, hay más escollos de los que uno podría imaginar. Hay dos estilos de terminación de una conexión: liberación asimétrica y liberación simétrica. La liberación asimétrica es la manera en que funciona el mecanismo telefónico: cuando una parte cuelga, se interrumpe la conexión. La liberación simétrica trata la conexión como dos conexiones unidireccionales distintas, y requiere que cada una se libere por separado. La liberación asimétrica es abrupta y puede resultar en la pérdida de datos. Por lo que es obvio que se requiere un protocolo de liberación más refinado para evitar la pérdida de datos. Una posibilidad es usar la liberación simétrica, en la que cada dirección se libera independientemente de la otra. Aquí, un host puede continuar recibiendo datos aun tras haber enviado una TPDU de desconexión. La liberación simétrica es ideal cuando un proceso tiene una cantidad fija de datos por enviar y sabe con certidumbre cuándo los ha enviado. En otras situaciones, la determinación de si se ha efectuado o no todo el trabajo y se debe terminarse o no la conexión no es tan obvia. Podríamos pensar en un protocolo en el que el host 1 diga:” Ya terminé, ¿Terminaste también?”. Si el host 2 responde “Ya terminé también. Adiós”, la conexión puede liberarse con seguridad. Pero no es tan fiable por el problema de que siempre tendremos que esperar la confirmación de los mensajes recibidos y si esta confirmación no llega no libera la conexión y después puede que necesite la confirmación de que llegó la confirmación y entraríamos en un bucle del que no podemos salir. Podemos hacer que al host 1 si no le llega la confirmación después de N intentos (es que quiere la desconexión), se libere. Esto produce una conexión semiabierta en la que el host 1 está desconectado pero el host 2 no como no le llega la confirmación no se desconecta nunca. Para solucionar esto creamos una regla por la cual, si al host 2 no le llega ninguna TPDU durante cierta cantidad de segundos, se libera automáticamente.
  • 12.
    10 Administración de conexión: Esun compendio de los otros elementos englobado en uno. Todo esto con el fin de poder llevar un control sobre las redes. Engloba
  • 13.
    PDU Significa "Unidad dedatos de protocolo". Una PDU es un bloque específico de información transferida a través de una red. A menudo se usa en referencia a la Modelo OSI, ya que describe los diferentes tipos de datos que se transfieren desde cada capa. La PDU para cada capa del modelo OSI se enumera a continuación. 11 Capafísica Bits crudos (1 o 0) transmitido físicamente a través de hardware. Capadeenlacede datos un marco (o serie de bits). Capadered paquete que contiene la dirección de origen y destino. Capadetransporte un segmento que incluye un TCP encabezado. Capadesesión datos pasados a la conexión de red. Capadepresentación datos formateados para la presentación. Capadeaplicación datos recibidos o transmitidos por un software solicitud. Como puede ver, la unidad de datos del protocolo cambia entre las siete capas diferentes. La información resultante que se transfiere desde la capa de aplicación a la capa física (y viceversa) no se modifica, pero el dato sufre una transformación en el proceso. La PDU define el estado de los datos a medida que se mueve de una capa a la siguiente.
  • 14.
    TecnoRed Editorial: Tecnology Diseñoy Redacción: José Poleo JULIO 2021 © Copyright 2021